CN207457495U - 基于二维mems扫描镜的激光雷达系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统，所述激光雷达系统包括光源；二维MEMS扫描镜，光源发出的检测光被所述二维MEMS扫描镜反射并二维扫描，扫描角为α；角放大单元，所述角放大单元放大二维MEMS扫描镜的出射光的扫描角，放大倍数为M，M＞1。本实用新型具有大视场、扫描频率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达，特别涉及基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统。
背景技术
激光扫描具有广阔的应用需求，如激光加工、激光成像等。激光扫描发射系统是激光雷达中重要组成部分，而无人驾驶用激光雷达则要求其具有高扫描帧频、高扫描角分辨率、小体积、高可靠性、低成本。MEMS扫描镜具有准固态的特性，具有体积小、扫描速度快，当其与激光结合时，具有良好的应用前景。
目前较成熟的高速激光扫描装置主要有基于扫描振镜的方案和基于多边形转镜等。扫描振镜是通过特殊的摆动电机带动小反射镜往复运动实现角度扫描，多边形转镜是通过电机带动多边形反射镜旋转实现连续扫描。
基于扫描振镜和基于多边形转镜的方案，这两种扫描方式均采用机械式电机驱动，扫描速度有限，且体积较大。
实用新型内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种大视场、扫描频率高的基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统，所述激光雷达系统包括光源；所述激光雷达系统进一步包括：
二维MEMS扫描镜，光源发出的检测光被所述二维MEMS扫描镜反射并二维扫描，扫描角为α；
角放大单元，所述角放大单元放大二维MEMS扫描镜的出射光的扫描角，放大倍数为M，M＞1。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
1.MEMS扫描镜具有高扫描频率，可达1kHz以上，二维MEMS扫描镜可单个镜面实现二维扫描，且尺寸小、无机械运动部件；
2.本激光雷达系统充分利用了MEMS扫描镜的有点，再结合光学透镜组扩大MEMS扫描镜的扫描角，从而可以实现大视场、高扫描频率、固态的激光雷达系统。
附图说明
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本实用新型实施例的激光雷达系统的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本实用新型实施例1的基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统的结构简图，如图1所示，所述激光雷达系统包括：
光源11，如脉冲式激光器，所述光源发出检测光；
准直透镜，如单一透镜或透镜组；
二维MEMS扫描镜21，准直后的检测光被所述二维MEMS扫描镜反射并二维扫描，扫描角为α；
角放大单元，如凸透镜31和凹透镜32的组合，所述角放大单元放大二维MEMS扫描镜的出射光的扫描角，放大倍数为M，M＞1。
上述激光雷达系统的工作过程为：
激光器出射光经准直透镜准直后，入射至二维MEMS扫描镜，该二维MEMS扫描镜可单个镜面实现对水平视场和垂直视场的二维扫描。
由于MEMS镜的扫描角有限，MEMS镜的扫描出射光经扫描角放大单元进一步放大，放大倍数为M，M＞1，从而实现了大视场范围的激光二维扫描出射。
实施例2：
根据本实用新型实施例1的激光雷达系统的应用例。
在该应用例中，如图1所示，光源11采用激光器；角放大单元采用凸-凸透镜31和凹-凹透镜32的组合，检测光在二维MEMS扫描镜21上的出射光依次穿过凸透镜和凹透镜。
当MEMS扫描镜光学扫描角α为36°，经优化设计的扫描角放大透镜组放大后实现了60°扫描角，可见M＝1.667＞1。
Claims (4)
1.一种基于二维MEMS扫描镜的激光雷达系统，所述激光雷达系统包括光源；其特征在于：所述激光雷达系统进一步包括：
二维MEMS扫描镜，光源发出的检测光被所述二维MEMS扫描镜反射并二维扫描，扫描角为α；
角放大单元，所述角放大单元放大二维MEMS扫描镜的出射光的扫描角，放大倍数为M，M＞1。
2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于：所述角放大单元包括：
凸透镜和凹透镜，所述出射光依次穿过所述凸透镜和凹透镜。
3.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于：所述凸透镜是凸-凸透镜，所述凹透镜是凹-凹透镜。
4.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于：所述光源为激光器。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108873315A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 一种振镜和基于恒定分辨率的振镜控制方法 |
| CN109246340A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-18 | 杭州行开科技有限公司 | 一种光场影像处理显示系统及方法 |
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2017
- 2017-10-16 CN CN201721325323.3U patent/CN207457495U/zh active Active
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| CN109246340A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-18 | 杭州行开科技有限公司 | 一种光场影像处理显示系统及方法 |
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